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视网膜成像新条形设置

1年10个月前

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发布于2021年3月12日下午2点

由美国国家眼科研究所(NEI)的科学家领导的一个团队,比以往任何时候都更加详细地可视化了眼睛后部的光感受器,即所谓的光感受器。研究人员发表在《光学》杂志上,报告了他们如何通过选择性地阻挡用于对眼睛成像的光线,将成像分辨率提高了三分之一。NEI是美国国立卫生研究院的一部分。

这是一项不断发展的监测视网膜组织细胞变化策略的最新成就,反过来,这将有助于确定治疗和预防由老年性黄斑变性等疾病引起的视力丧失的新方法,黄斑变性是65岁及以上人群失明的主要原因。

“更好的成像分辨率将能够更好地跟踪视网膜组织中发生的退行性变化。我们研究的目标是随着时间的推移,在细胞水平上识别与疾病相关的变化,可能会更早地发现疾病。”该研究的首席研究员约翰尼·塔姆博士说,他是NEI临床和转化成像部门的斯塔特曼研究员。

更早的检测可以使患者在失去视力之前得到治疗。更重要的是,检测细胞变化将使临床医生能够更快地确定一种新疗法是否有效。

视网膜上的两种感光细胞,锥细胞和杆状细胞,分别具有彩色视觉和弱光视觉,其大小和密度各不相同。锥状感光细胞虽然比杆状感光细胞大,但当它们更紧密地聚集在一起时,就更难看到,因为它们位于视网膜的中央凹,而中央凹是视网膜上负责最高水平的视觉敏锐度和颜色辨别的区域。视锥细胞和视杆细胞的整个景观被称为感光镶嵌。

先进的成像系统被广泛应用于观察视网膜组织,是诊断和研究视网膜疾病的必要工具。但是,即使使用自适应光学视网膜成像,一种使用可变形镜和计算机驱动算法补偿光畸变的技术,仍然有一些感光镶嵌区域对成像具有挑战性,根据论文的第一作者,NEI临床和转化成像单元的博士后陆荣文博士说。

陆教授说:“有时杆状物质因为太小而难以想象。”“通过消除系统中的一些光,实际上更容易看到杆。所以在这种情况下,少即是多。”

在这份最新的报告中,Tam在NEI的团队,在加利福尼亚州帕洛阿尔托斯坦福大学的研究人员的帮助下,试图通过战略性地阻挡一些光线来成像视网膜,从而进一步提高自适应光学视网膜成像的分辨率。

通过阻断光束中间照亮眼睛的光线,创建一个光环(而不是圆盘),由nei领导的团队提高了横向分辨率(横跨马赛克)。但这是以轴向分辨率(镶嵌深度)为代价的。为了补偿,Tam的团队用一个超小的针孔(称为亚艾里盘)阻挡了从眼睛反射回来的光,这个针孔恢复了仅使用光环就会失去的轴向分辨率。

塔姆说,将环形照明与亚艾里圆盘成像相结合,可以达到两全其美的效果。经过调整的技术使分辨率提高了约33%,这使得更容易看到杆状细胞以及锥体内的亚细胞细节。

他们的技术还通过另一种称为非共聚焦分裂检测的技术增强了感光镶嵌的可视化,这是另一种类型的显微镜,提供了感光镶嵌的补充视图。

这项工作得到了NEI U01 EY025477和R01 EY025231拨款的部分支持,并得到了NEI(美国国立卫生研究院的一部分)的校内研究计划的支持。

锥状和杆状感光细胞NEI

图像:锥体和杆状感光细胞的镶嵌通过共聚焦成像(左)和分裂检测显示。图片来源:Johnny Tam, NEI博士

就像你在网上读到的任何东西一样,这篇文章不应该被理解为医学建议;在改变你的健康计划之前,请咨询你的医生或初级保健提供者。

图像:锥体和杆状感光细胞的镶嵌通过共聚焦成像(左)和分裂检测显示。图片来源:Johnny Tam, NEI博士

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本文无意提供医学诊断、建议、治疗或认可

https://www.nih.gov/news-events/news-releases/nih-led-team-sets-new-bar-retinal-imaging

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